Производные и аналоги кортизона

 

Синтез и изучение аналогов и производных кортизона привел к ряду интересных соединений, получивших применение в медицине. К ним относится гидрокортизон (I), преднизон (II), преднизолон (III) и др.:

 

 

Гидрокортизон (I) оказался несколько более активным, чем кортизон; ²/₃ его дозы соответствуют примерно 1 дозе кортизона. Преднизон (II) активнее кортизона в 3—5 раз, а преднизолон (III) по действию близок к преднизону. При замене пятичленного кольца (D) кортизона на шестичленное активность уменьшается на 30—60%. Пониженную активность обнаруживает и 19-норкортизон, строения:

При введении а-метильной группы в положение 16 активность возрастает примерно на 50% (Хогг); аналогично 2-метилкортизон в несколько раз активнее кортизона. 2-Метилгидрокортизон в 10 раз выше активности гидрокортизона.

 

 

Введение галогена в кортизон или гидрокортизон повышает их физиологическое действие (Хогг, Фрид и Сабо); 9-фторпреднизолон по Хоггу в 50 раз активнее преднизолона. Введение фтора в другие положени я молекулы гидрокортизона резко усиливает их действие. Еще более активен ацетат 6α,9α-дифтор-16α-метилпреднизолона, который в 700 раз активнее гидрокортизона.

Кортизон и его аналоги широко применяют при лечении ревматоидных артритов. Больные, прикованные к постели, приобретают способность двигаться; острые боли исчезают, но терапия кортизоном, однако, не уничтожает причину заболевания, и боли иногда возникают вскоре после прекращения приема кортизона или кортизоноподобных препаратов. При длительном их применении возникает остеопороз.

Гидрокортизон

 

Нydrocortisonum. Гидрокортизон. 17-оксикортикостерон. 4-прегнен-11β,17α,21-триол-3,20-дион. С₂₁Н₃₀О₄. М = 346,24.

 

Синонимы: Cortisol, Cortril, Hydrocortal и др.

 

По химическому строению гидрокортизон отличается от кортизона наличием при С₁₁-гидроксильной группы (вместо карбонильной). Получают биохимическим путем, полусинтезом из кортизона или чисто химическим путем.

Биохимическим путем получают окислением вещества S Рейхштейна с помощью Curvularia lanata с 40%-ным выходом (1955) или из прогестерона (1954).

Полусинтетическим путем получен различными методами.

Хорошие выходы достигнуты при взаимодействии кортизона (I) с этиленгликолем в присутствии п-толуолсульфокислоты; образующийся 3,20-бисэтиленкеталь (II) восстанавливают LiА1Н₄ до вторичной спиртовой группы при С₁₁, после чего обе этиленгликолевые группы гидролитически распадаются и ацетилированием получают вещество S (III):

 

 

Новые полусинтетические методы описаны Оливето с сотрудниками (1953—1956), которые исходили из прегнан-11β,17α-диол-3,20-диона, дезоксихолевой кислоты или из прегнан-3α,11β,17α-триол-20-она. Из последнего получен гидрокортизон-11-формиат-21-ацетат, который после гид- 'ролиза обеих эфирных групп привел к желаемым результатам.

17-Гидрокортизон — белый кристаллический порошок, т. пл. 217— 220°, мало растворим в воде. Применяют для тех же целей, что и кортизон. Растворы готовят на изотоническом растворе натрия хлорида или на 5—10%-ном растворе глюкозы из расчета 0,2 мг гидрокортизона в 1 мл.

Гидрокортизон-ацетат — белый кристаллический порошок, т. пл. 223—225°, не растворим в воде. Получают ацетилированием гидрокортизона. При кислотном или щелочном гидролизе образуется наряду с гидрокортизоном уксусная кислота.

При внутримышечном введении в виде суспензии оказывает такое же действие, как кортизон-ацетат. При местном применении оказывает противовоспалительное действие. Применяют также в виде 1—2,5 %-ной мази при аллергических дерматозах; в глазной практике применяют 0,2— 0,5%-ную суспензию (по 1—2 капли каждые 2—4 ч) или мазь (3—4 раза в день) при лечении кератитов, конъюнктивитов, иритов.

Альдостерон

 

Аldostеronuм. Альдостерон. 11β,21-диокси-Δ⁴-прегнен-3,20-дион-18-аль. С₂₀Н₂₉О₅. М = 349,23.

 

 

Впервые выделен из желез надпочечников в 1953 г. Симпсоном с сотрудниками (Швейцария). Частичный синтез из лактона кортикостеронкислоты (I) осуществлен Эувом с сотрудниками в 1955 г. Лактон этот превращен в 3,20-бис-этиленкеталь (II), восстановлен литий-алюминий-гидридом до циклополуацеталя (III) и освобожден кислым гидролизом от этиленгликольных остатков:

 

 

Шмидлин с сотрудниками (1955) осуществили частичный синтез альдостерона, исходя из диолэтиленкеталя (IV) Саретта окислением его до оксикетона (V). С помощью диэтилкарбоната ими получен кетоэфир (VI), алкилированием которого СН₃J и восстановлением продукта натрий-бор-гидридом, а также циклизацией после щелочного гидролиза получен лактон (VII). Окислением хромовым ангидридом в пиридине кетогруппа регенерирована в положении I и реакцией с этоксиэтинилмагнийбромидом получен ацетиленовый карбинол (VIII). При последующем гидроксилировании в присутствии четырехокнси осмия и селективном восстановлении тройной связи в присутствии палладия была введена диольная группировка (IX). Окислением йодной кислотой получено производное ацетона (X), которое с помощью трехбромистого фосфора или тионилхлорида превращено в непредельный альдегид (XI).

При гидрировании с палладием получен изомер (XII), который действием бензойной кислоты и триэтиламина, в кипящем ксилоле, циклизован с образованием производного Δ^5,16-прегнадиена (XIII). При дальнейшем гидрировании с палладием была удалена Δ¹⁶-двойная связь и полученный кетон (XIV) сконденсирован с диметилоксалатом до глиоксалата (XV). Йодированием и последующим метанолизом получен йодкетон (XVI), из которого ацетатом калия в ацетоне и последующим кислым гидролизом уксусной кислотой получен лактон 21-ацетата рацемической кетостерон-18-кислоты (XVII). При дезацетилировании хлорной кислотой образующийся оксикетон (XVIII) был переведен в 3,20-бис-этиленкеталь (XIX). Восстановлением литийалюминийгидридом получен 3,20-бис-этиленкеталь альдостерона (IV) и кислым гидролизом — рацемический альдостерон:

 

 

С помощью микробиологического 21-гидроксилирования удалось этот синтез существенно укоротить и получить оптически активный (+) альдостерон (Витер с сотрудниками, 1956). Так, кислым гидролизом рацемического этиленкеталя (XIV) прогестероновое производное (XX) с помощью микроорганизма Ophiobolus herpotrichus гидроксилировано в позиции 21, причем реагировал только один из обоих антиподов, в результате чего получен чистый лактон (+) кортикостерон-18-кислоты (XVIII). Затем через оптически активный промежуточный продукт (XIX) и (IV) он переведен в (+) альдостерон.

Альдостерон — бесцветные кристаллы, т. пл. 164—169 (гидрат плавится при 105—112°, причем плав вновь затвердевает и вторично плавится при 155—165°.

Альдостерон приблизительно в 100 раз активнее дезоксикортикостерона и известных минералкортикоидов. При адиссоновой болезни он действует в дозах в 20—30 раз меньших, чем дезоксикортикостерон. 21-Моноацетат альдостерона в 1,25 раза и диацетат в 136 раз менее активен, чем альдостерон (Симпсон с сотрудниками, 1953—1955).

Преднизон

 

Prednisonum. Преднизон. Метикортен. Δ^1,4-прегнандиендиол-17α,21-tpиoh-3,11,20 или Δ¹-дегидрокортизон. С₂₁Н₂₆О₅. М = 358,44.

Синонимы: Decortin.

Получают из кортизон-ацетата микробиологическим путем с помощью Mycobacterium и Bacillus megatherium. При этом происходит дегидрирование и дезацетилирование.

Преднизон—белый кристаллический порошок без запаха, горького вкуса, т. пл. 227° (с разл.), не растворим в воде, мало растворим в хлороформе, в метиловом и этиловом спиртах. Фенилгидразинсульфат в метанольном растворе вызывает желтую окраску; концентрированной серной кислотой окрашивается также в желтый цвет (в отличие от преднизолона). При нанесении этого раствора на белую фарфоровую пластинку и рассматривании в ультрафиолете наблюдается желтовато-зеленая флуоресценция (отличие от кортизон-ацетата).

Чистоту препарата определяют по отсутствию влаги при высушивании до 100—105° (не более 0,5%), остатка при прокаливании.

Оптическую плотность D раствора измеряют при длине волны 239 ммк в кювете, толщиной слоя 1 см (в контрольную кювету помещают метиловыи спирт).

0,02—0,05 г преднизона растворяют в 70—80 мл метанола, раствор разбавляют метанолом до 100 мл. 5 мл данного раствора разбавляют метанолом до 100 мл и измеряют оптическую плотность, как указано выше.

Хранят с предосторожностью (список Б), в хорошо закупоренных банках, в защищенном от света месте.

Применяют внутрь по 0,02—0,03 г в день, в виде порошка или таблеток по 0,001, 0,0025 и 0,005 г.

Преднизолон

 

Prednisolone. Преднизолон. Δ¹-дегидрогидрокортизон. 11β,17α-21-тригидроокси-Δ^1,4-прегнандиен-3,20-дион. С₁₉н₂₈о₅. М = 336,22.

Синонимы: Decortin Н, Metacortandrolon, Miticortelon, Hydrocortancyl и др.

 

 

Открыт одновременно с предннзоном (1955) и впервые синтезирован в 1955 г. Герцогом с сотрудниками (США). Ацетат преднизона переводят в 3,20-дисемикарбазон и восстанавливают при С₁₁ калийборгидридом. Полученный таким путем преднизолон-3,20-дисемикарбазон расщепляют азотистой кислотой, образуется 21-ацетат преднизолона (с 5%-ным выходом). Лучшие выхода (10%) получены дегидрированием гидрокортизона с помощью двуокиси селена, тетраацетата свинца и микробиологическим путем с помощью Согупе bacterium simplex.

Преднизолон — белый кристаллический порошок, т. пл. 240—241° (с разл.); его ацетат плавится при 237—239°(с разл.).

Применяют для тех же целей, что и преднизон, в дозах 0,001, 0,0025, 0,005 г в таблетках.

 

Дексаметазон

 

Dexamethasonum. Дексаметазон. 16α-метил-9α-фторпреднизолон. 9α-фтор-11β,17а,21-тригидрокси-Δ¹-прегнен-3,20-дион. С₂₁Н₃₀О₅. М = 335,02.

 

 

Синонимы: Decadron, Dexadrol, Fortecortin.

Впервые получен Фридом и Сабо в 1954 г. (США). Они исходили из 11-эпимера гидрокортизона (1), который получали гидроксилированием вещества S Рейхштейна.

Ацетнлированием и тозилированием был получен 21-ацетат-11α-тозилат, который переводился в 17α-окси-21-ацетокси-Δ^4,9(11)-прегнадиен-3,20-дион (II). При взаимодействии с м-бромацетамидом в водном диоксане в присутствии хлорной кислоты возникал 9-α-бромгидрокортизонацетат (III), который при действии ацетата калия в этаноле превращался в 9β,11β-окись (IV). При взаимодействии последнего с безводным фтористым водородом в хлороформе получался фторкортизонацетат (V) с 50%-ным выходом:

 

 

Гиршману с сотрудниками (1956) удалось повысить выход на последней стадии до 75% при применении в качестве реакционной среды органических оснований.

9β,11β-Эпоксид (IV) является единственной ступенью синтеза Δ^4,9(11)-прегнадиенового производного микробиологическим путем с помощью Сurvulаrіа lаnаtа или Сunninghаmеllа blaкеslеаnа.

Дексаметазон — белый порошок, т. пл. 260—262° (с разл.).

Применяют внутрь аналогично другим кортикостероидам; препарат хорошо переносится в терапевтических дозах (0,5—1 мг), относительно мало влияет на обмен электролитов и не вызывает задержки хлористого натрия и воды в организме.